Стебель – внутреннее и внешнее строение, значение

Строение и функции стебля. Рост, ветвление и расположение листьев на стебле

Высшие растения делятся на травяные и древесные, соответственно выделяют два типа строения стебля. Отличительной чертой древесных растений является постоянный рост в толщину, который останавливается только при гибели организма. Травянистые растения ограничены в росте из-за особенностей жизненного цикла. Существенных же различий в строении стеблей растений нет.

Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стебля может быть первичным — при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных характерно быстрое изменение первичного стебля, как следствие образуется вторичное строение стебля (из-за действия камбия и феллогена).

Из чего состоит стебель

Строение стебля древесного растения включает 5 отделов:

• Пробка;
• луб;
• камбий;
• древесина;
• сердцевина.

Пробка

У только проросших растений внешний слой представлен кожицей, которая, за определенное время, заменяется на пробку. Кожица защищает стебель от испарений влаги и действия вредоносных микроорганизмов, которые приводят к заболеваниям растений.

На поверхности расположены устьица, необходимые для эффективного газообмена. Непосредственное поглощение кислорода осуществляется благодаря чечевичкам – небольшие бугорки на коре, оснащены отверстием. Образуются из клеток с большим межклеточным пространством. Под кожицей располагаются зеленые клетки (в них находятся хлоропласты). После формирования пробки преобразуются в белые и относятся уже к лубу.

Функции клеток наружного покрова стебля: фотосинтезирующая, защитная, газообмена.

Луб делится на мягкий (включает проводящую систему и паренхиматозные структуры) и твердый. Окрас – белесоватый, выделяют такие единицы строения луба: ситовидные трубки, лубяные волокна, клетки основной ткани.

Ситовидные трубки – это совокупность клеток, имеющих не поверхности множество отверстий, через которые протекают органические вещества.

Лубяные волокна – это механическая ткань, имеет клетки вытянутой формы, с плотной стенкой. Придает растениям гибкости и прочности.

Камбий

Между наружным и внутренним шаром клеток находится образовательная сосудистая ткань – камбий. Прекамбий первичной структуры растения служит основой для формирования ткани.

Клетки камбия имеют вытянутую форму, цитоплазма окрашена в зеленый цвет, ядро веретенообразное. На срезе можно увидеть циркулярный слой образовательной ткани, но истинные камбиальные клетки образуют однослойный шар, потому что после деления только одна клетка сохраняет свойства исходной.

Строение стебля

Внутреннее строение стебля

Древесина

Древесина – это главная составляющая стебля. Плотная, широкая, в ее составе видны клетки разного типа и размера. Выделяют такие части: сосудистую ткань, трахеиды, древесные волокна.

Сосуды сформировались из соединенных трубчатых клеток размещенных друг на друге, стенки между ними частично растворились, поэтому жидкость может свободно передвигаться. Основные функции сосудов стебля – это перемещение растворенных солей, питательных веществ из корня в листья, новые побеги.

Трахеиды представляют собой систему отмерших клеток с межклеточными порами, по которым идет ток жидкости. Скорость движения растворенных веществ ниже, чем в проводящих тканях.

Древесные волокна состоят из паренхиматозных клеток, которые накапливают питательные вещества и толстостенных, выполняющих опорную функцию.

Сердцевина

Сердцевина – располагается в центре ствола, формируется из крупных живых и омертвевших клеток. Живая ткань содержит дубильные вещества. Мелкие клетки, расположенные возле древесины, накапливают сахара, крахмал.

Какую функцию выполняет сердцевина стебля?

Основная функция сердцевины стебля – запасание питательных веществ, необходимых для роста растений. В сердцевине есть эфирные масла (бук), смолы, дубильные вещества (чайный куст). В некоторых растений (в корневище, клубнях) клетки сердцевины сохраняют функцию меристемы (образовательной ткани, способной к делению всю жизнь).

Внутреннее строение стебля

Какие функции выполняет стебель

1. Опорная – стебель это стержень растения, осуществляет его поддержку; место для роста листьев, цветков;
2. проводящая – транспорт растворенных веществ от корневой системы к листьям и веткам, новым побегам;
3. запасающая – обеспечивает постоянное наличие внутри стебля воды и питательных веществ;
4. защитная – защищает от действия опасных агентов, поедания животными (развиваются колючки, шипы);
5. вегетативного размножения – для отдельных растений (цитрусовые, ананас) единственный способ получения потомства;
6. фотосинтез – наличие хлоропластов в зеленых клетках дает возможность участвовать в процессах преобразования энергии;
7. ассимиляция органических веществ, пример кактусы, у которых стебель на себя берет функцию листьев;
8. осевая (механическая) – выносит растение к солнцу (листья — для фотосинтеза, цветки – для опыления).

Рост стебля

Рост стебля в толщину происходит за счет наличия образовательной ткани (камбия).

Благоприятными условиями для утолщения ствола являются наличие тепла и достаточной влаги, в зимний период размножение клеток не происходит. Толщина кадмия не изменяется в процессе деления, так как из двух новообразованных клеток только одна остается в структуре образовательной ткани, а другая переходит к древесине или лубу. Число клеток отошедших к центральной части стебля превышает численность клеток доставшихся лубу в четыре раза.

Годичные кольца, которые видны на поперечном срезе стебля, формируются из-за разной формы клеток образованных в весенний период и осенний. После весеннего пробуждения кадмий начинает активно делиться, образуя крупные клетки с тонкими стенками. С наступлением лета, а особенно осени клетки становятся мельче. Зимой деление образовательной ткани не происходит, а весной снова включается процесс размножения клеток крупных размеров. Такое клеточное чередование легко прослеживается на срезах деревьев. Таким образом, подсчитывают их возраст.

Годичные кольца деревьев

С помощью годичных колец судят о погоде в определенный год. Если кольцо широкое, то дерево получало много влаги и солнечного тепла, если – узкое, то в весенне-осенний период было мало дождей. Также с южной стороны наблюдается более широкая часть кольца, потому что дерево здесь получало больше тепла.

Рост стебля в высоту осуществляется с помощью меристемы конуса нарастания (верхушечной почки). Клетки нижней части конуса дают начало образованию листьев. После чего клетки начинают свой рост, прекращая деление. Увеличение размеров клеток идет за счет разрастания вакуолей.

Если стебель будет сломан или искусственно лишен верхушечной почки, рост в высоту прекращается, начинают развиваться боковые побеги.

Расположение листьев на стебле

Участки стебля, на которых развиваются листья, называются узлами. С одного узла может расти несколько листьев, этим определяется их расположение.

Очередное – из одного узла прорастает один лист, размещены они на стебле спирально, не препятствуют поступлению солнечного света на нижерасположенные листья (береза).

Супротивное – два листа находятся в одном узле, противоположно друг другу (мята).

Мутовчатое – один узел имеет три или больше листьев, такое расположение встречается довольно редко (вороний глаз).

Расположение листьев на стебле

Типы расположения почек на стебле

Верхушечное – почка находится на верхушке побега.

Боковое расположение делится на пазушное и придаточное.

Пазушные почки образуются в пазухах листьев, их количество соответствует числу листьев на стебле, а придаточные почки расположены на междуузелковых участках, корне, листьях. С их помощью осуществляется вегетативное размножение растений.

Типы роста стебля

Встречаются растения с прямостоячими стеблями – растут перпендикулярно относительно почвы (подсолнух, береза);

Ползучими – распространяются по земле, укореняясь в узлах (земляника);

Вьющимися – также стелются по субстрату, но не укореняются в узлах (хмель);

Лазающими, имеющие усики (вспомнить можно фильм «Джек и бобовый стебель» и характерный вид стебля бобового растения, который, разветвляясь, достигал небес);

Укороченными у одуванчика, подорожника.

Разнообразие стеблей

Форма стебля бывает:

• цилиндрической;
• трехгранной;
• многогранной;
• сплющенной.

Ветвление стебля

Увеличение размеров растение увеличивает его потребности в питательных веществах, энергии. Поэтому стебель начинает ветвление, чтобы увеличить количество листьев и выполнять больше фотосинтезирующих процессов. На стволе формируются стебли второго порядка, из них – третьего, и так дальше. По типу ветвления растения делятся на:

Дихотомические – при этом основной ствол дает два побега, которые также делятся на два, и так происходит многократное деление.

Ложнодихотомические – ветви начинают рост от боковых почек, которые расположены на противоположной стороне стебля.

Моноподиальные – выделяется основная массивная ось растения, от которой идут боковые ответвления.

Симподиальные – стебель первого порядка отмирает или его ось заканчивается цветком, тогда рост продолжается за счет побега от нижерасположенной почки.

Типы ветвления стебля

В зависимости от строения стебля выделяют следующие формы растений:

Травы – имеют не одревесневшие стебли, жизненный цикл которых продолжается один вегетационный период.

Деревья – многолетние растения с одревесневшим стволом.

Кустарники – из корня прорастает большое количество одревесневших стволов.

Побег

Стебель – вегетативный орган растения, обладающий отрицательным геотропизмом (растет в обратном направлении силы притяжения), представляющий ось побега, несущий листья, почки, органы размножения. Его основные функции:

• Опорная – за счет механических тканей (древесинные волокна в ксилеме) выносит листья к свету
• Проводящая – благодаря проводящим тканям – ксилеме (восходящий ток) и флоэме (нисходящий ток) – осуществляет транспорт веществ между корнем и листьями
• Запасающая – в центре стебля находится сердцевина, где складируется запасное питательное вещество растений – крахмал
• Вегетативное размножение – здесь возможны разные варианты и способы, к примеру: черенками, отводками
• Фотосинтез – в ряде случаем сами стебли фотосинтезируют (алоэ, хвощ)

Побег

Запомните “формулу”! Побег = стебель + листья + почки. Как видно из формулы, побег состоит из стебля и расположенных на нем листьев и почек, сам побег развивается из почки или семени. От побега могут отходить только придаточные корни. Растет вверх за счет постоянного деления митозом клеток конуса нарастания, расположенного на верхушке стебля и защищенного почечными чешуевидными листьями. В конусе нарастания закладываются все элементы побега – стебель, листья, соцветия, почки, цветы. Боковые почки обеспечивают ветвление побега. В толщину стебель растет за счет феллогена и камбия.

Участок стебля, на котором расположен лист или листья называется узел. Расстояние между двумя соседними узлами – междоузлие. Пазуха листа – участок между основанием листа и стеблем, в пазухе листа находится пазушная почка. В целом побег имеет членистое (метамерное) строение, метамер – каждый повторяющийся узел. Побеги, у которых междоузлия хорошо выражены, а соседние листья удалены друг от друга, называются удлиненными. Если же междоузлия на побеге почти отсутствуют, а узлы сильно сближены – такие побеги называются укороченными.

Выделяют следующие структуры стебля: первичная и вторичная.

• Первичная – формируется в результате деятельности апикальной (верхушечной) меристемы
• Вторичная – формируется благодаря активности камбия

У однодольных растений на начальных этапах развития побега формируется первичная структура стебля, сохраняющаяся в течение всей жизни. У многолетних двудольных растений и голосеменных эта структура претерпевает ряд изменений, так что постепенно из первичной структуры стебля формируется вторичная.

Срез стебля

Стебли различных растений имеют разную анатомическую организацию, но строение стебля семенных растений необходимо запомнить. Оно приведено ниже.

Следует выстроить четкое понимание расположения тканей в стебле, а также их функции. Наиболее поверхностно располагаются покровные ткани, защищающие растение от неблагоприятных факторов внешней среды: эпидермис, пробка, корка. Глубже лежит луб (флоэма) – проводящая ткань, по которой осуществляется нисходящий ток органических веществ. Далее идет слой камбия, образовательной ткани, за счет которой стебель растет в толщину. Еще глубже залегает древесина (ксилема) – проводящая ткань, обеспечивающая восходящий ток к листьям воды и минеральных солей.

В промежутках между проводящими тканями расположена паренхимная ткань – сердцевинные лучи. В толще проводящих тканей имеются ткани механические, придающие опору растению. Механические ткани представлены в ксилеме древесинными волокнами, а во флоэме – склеренхимными элементами. В центре стебля лежит сердцевина, принадлежащая к группе основных тканей растения. Сердцевина – запасающая ткань, здесь складируется крахмал, запасное питательное вещество растений.

В результате активности клеток камбия закладываются вторичные ксилема и флоэма, постепенно стебель утолщается. Вторичной ксилемы всегда больше, чем вторичной флоэмы. В дальнейшем первичный покров (эпидерма) сменяется пробкой, образуемой феллогеном (пробковым камбием), откладывающим кнаружи феллему (или пробку), а внутрь – феллодерму (пробковую кожицу). Напомню, что перидерма представляет собой совокупность тканей: пробковая кожица, пробка и пробковый камбий.

Характер ветвления побега

Происходит по мере роста побега. Ветвление побега необходимо для увеличения площади соприкосновения со средой обитания. Различают 4 типа ветвления:

• Дихотомическое (вильчатое) – из конуса нарастания верхушечной почки развиваются две одинаковые ветви, то есть конус нарастания делится надвое (у плаунов, многоклеточных водорослей, мхов).
• Моноподиальное – побег долго растет за счет верхушечной почки. Характерно для голосеменных растений – сосны, ели.
• Cимподиальное – верхушечная меристема (почка) функционирует определенный промежуток времени (сезон), после чего отмирает, и ее функцию перенимает боковая почка, рост продолжается. Присутствует у черемухи.
• Ложнодихотомическое – верхушечная почка отмирает, а две супротивно расположенные боковые почки образуют два верхушечных побега. У сирени, конского каштана.

Способ расположения побега в пространстве

По расположению в пространстве побег может быть:

• Прямостоячим – постоянно растет вверх
• Приподнимающимся – некоторая часть стебля развивается на поверхности субстрата, затем растет вверх как прямостоячий стебель
• Ползучий – растет горизонтально, укореняется в узлах
• Стелющийся – растет горизонтально, без укоренения узлов
• Обвивающимся вокруг опоры – из-за плохого развития механических тканей стебель вынужден создавать себе дополнительную опору
• Цепляющимся за опору – та же ситуация, что и у обвивающегося стебля, но цепляется за опору с помощью усиков

Как говорится, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать.

Видоизменения побегов

Длительная эволюция привела к появлению уникальных механизмов адаптации растений к условиям среды, в частности к развитию видоизмененных побегов. Видоизмененные побег необходим растению для выполнения важных функций, таких как: вегетативное размножение, накопление питательных веществ, защита, прикрепление к субстрату.

Видоизмненные побеги бывают двух типов: надземные и подземные. Важно понимать, что где бы побег не находился, он будет удовлетворять формуле приведенной выше: побег = стебель + листья + почки. Не забывайте ее, она крайне вам пригодится!

Давайте перейдем к классификации видоизменений побегов.

Подземные видоизменения побегов
Корневище

Корневище – многолетний подземный видоизменения побег с отходящими от него придаточными корнями. На корневище находятся редуцированные чешуевидные листья, в их пазухах располагаются почки.

Корневища подразделяются на длинные и короткие. К длиннокорневищным растениям относятся: пырей ползучий, ландыш майский, мать-и-мачеха, горошек мышиный.



Луковица – видоизменный побег с плоским и коротким стеблем – донцем, от которого отходят придаточные корни, всасывающие воду и растворенные минеральные вещества из почвенного раствора.

Видоизмененные листья в луковице представлены двумя типами: сухие чешуевидные листья выполняют защитную функцию, покрывая луковицу снаружи, и сочные чешуевидные листья, расположенные внутри луковицы, накапливают запасные питательные вещества и воду. Имеется у лука репчатого, чеснока, тюльпана, подснежника, нарцисса.



Клубнелуковица – укороченный видоизмененный побег, представляющий собой утолщенную часть стебля, в котором накапливаются питательные вещества.

Накопление питательных веществ в стебле – основное отличие клубнелуковицы от луковицы, у которой питательные вещества запасаются в чешуях.

С нижней стороны отходят придаточные корни, сверху расположены 1 или 2 точки роста. Внешне клубнелуковицу покрывают сухие чешуевидные листья, внешне она напоминает луковицу. Имеется у гладиолуса, шафрана, безвременника.



Клубень – укороченный видоизменённый побег, образованный в результате разрастания одного или нескольких междоузлий, имеет шарообразную форму.

Хорошо выражена запасающая функция стебля, имеются чешуевидные листья и почки в пазухах листьев, у картофеля почки называют “глазки”. Столоны (подземные корневища) картофеля образуют новые клубни, за счет разрастающейся верхушечной почки.













© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Bio-Lessons

Образовательный сайт по биологии





Стебель

Стебель

Стебель — это каркас, центральная опора растения, соединяющая его подземные и надземные части. Основные функции стебля:

1) опорная — поддерживает листья, цветки, плоды, почки и развивающиеся из них боковые побеги;
2) проводящая — осуществляет транспортировку веществ между листом и корнем;

На самой верхушке стебля имеется точка роста, которая представлена образовательной тканью. Стебель и каждый его боковой побег имеют конусы нарастания. В точке роста клетки постоянно делятся, образуя новые. Благодаря верхушечной почке растение растет вверх, а боковые почки формируют крону.

По направлению роста стебли бывают прямостоячими (тополь, сосна, береза, пшеница и др.), стелющимися (вербейник монетчатый), лазящими (лианы), ползучими (живучка ползучая, земляника), вьющимися (вьюнок, хмель) (рис.1).



Рис.1 Типы стеблей

Внутреннее строение стебля
На продольном срезе ствола дерева можно рассмотреть его внутреннее строение. Он состоит из 4 слоев: коры, камбия, древесины и сердцевины (рис.2).



Рис.2 Внутреннее строение стебля

Кора — самый наружный слой ствола. Она состоит из слоев кожицы, пробки и луба.
Молодые побеги снаружи покрыты тонкой прозрачной кожицей (эпидермис). С возрастом кожицу заменит пробка. Клетки пробки мертвые, с толстыми оболочками. Они заполнены воздухом. Это надежно защищает растения от неблагоприятных условий окружающей среды. В коре расположены чечевички. Они хорошо заметны на молодых побегах деревьев как черточки или небольшие бугорки. Через межклетники в чечевичках осуществляется газообмен. Под пробкой находится лубяной слой. Лубяные волокна придают стеблям гибкость и прочность. По ситовидным трубкам луба идет передача растворов органических веществ от листьев ко всем частям растения.

Камбий — это слой, расположенный под корой, между лубом и древесиной. Если снять кору с молодого побега, повреждаются оболочки клеток камбия. Потрогав рукой поврежденное место, можно ощутить липкую влагу. Клетки образовательной ткани камбия делятся и откладываются в сторону древесины (больше) и луба (меньше). Прирост древесины за год по толщине стебля называют годичным кольцом (рис.3). В период листопада деление и рост клеток камбия прекращаются. Весной с появлением листьев функции камбия возобновляются. Камбиальное кольцо образуется у деревьев в самом начале формирования стебля. Следовательно, рост стебля в толщину связан с делением клеток камбия.



Рис.3 Образование годовых колец

Древесина (ксилема) залегает под камбием к центру от луба (флоэма). Она занимает большую часть побега. Проводящую функцию в древесине выполняют сосуды и трахеиды. По ним в восходящем потоке — от подземных органов к надземным — идет передача воды и растворенных в ней питательных веществ (минеральных и органических). Узкие длинные клетки, соединяясь, образуют сосуд. Оболочки между члениками сосуда разрушаются, и он становится похож на трубку, по которой движется вода. То есть в сосудах древесины нет перегородок, как в ситовидных трубках луба.

Древесина состоит из сосудов, волокон и живых клеток.
Ежегодно из камбия откладывается новый слой древесины. На поперечном спиле дерева видны чередующиеся кольца более светлой и темной древесины. Подсчитав их число, можно определить возраст дерева. На процесс образования и толщину годовых колец влияют условия окружающей среды (рельеф местности, количество влаги, ветер, лесные пожары и др). Узкие годовые кольца свидетельствуют о засушливом лете, а широкие о дождливом (рис.4).



Рис.4 Влияние условий окружающей среды на образование годовых колец

Сердцевина — центральная часть стебля. Она образована рыхлой паренхимной запасающей тканью. У некоторых видов растений она содержит млечники, смоляные и эфиромасляные ходы. Паренхимные клетки сердцевины запасают питательные вещества. Лубяные и древесные волокна усиливают опорные качества стебля.

Проводящие ткани луба и древесины пересекаются лубо-древесными лучами. Они соединяют все слои стебля друг с другом. По ним питательные вещества доставляются из луба в древесину, из древесины — в луб. В клетках лучей откладываются запасные вещества.

Передача веществ по стеблю осуществляется по проводящей системе, состоящей из ксилемы и флоэмы. Ксилема транспортирует жидкость из корней к листьям, а флоэма доставляет питательные вещества, образованные в листьях, в корни и другие части растения. Вода и растворенные в ней минеральные соли, поглощенные корневой системой, поднимаются в надземные органы по сосудам древесины (ксилемы). В процессе фотосинтеза в листьях растений вырабатываются питательные вещества. Растворяясь в воде, они переносятся от листьев во все части растения по ситовидным трубкам луба (флоэма) (рис.5).



Рис.5 Проводящая система стебля

Стебель — осевая часть растения, ее каркас. Он выполняет опорную и проводниковую функции. Стебли деревьев состоят из 3 слоев: кора (защита и проведение органических веществ по лубу вниз), древесина (прочность и проведение воды от корня вверх) и сердцевина (запас питательных веществ). Рост стебля в длину происходит за счет почки роста на верхушке, у боковых побегов — конуса нарастания; а в толщину за счет камбия — образовательной ткани между корой и древесиной.

Многообразие и видоизменения побегов

Стебель растения: строение и функции

• Внешнее строение стебля
• Внутреннее строение
• Разнообразие стеблей и их классификация
  • Видоизменения в процессе роста
• Какие функции выполняют
• Расположение листьев на стебле

Стебель растения — удлинённый побег высших растений, служащий механической осью, также выполняет функцию проводящей и опорной базы для листьев, почек, цветков.

Внешнее строение стебля



Стебель является осевой частью побега. Строение стебля у многих видов растений идентично.

На побеге невооруженным взглядом можно заметить места крепления листьев, они называются узлами. Пространство между ними — это междоузлия.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Побег и листовая пластина формируют пазуху листа, в которой находятся пазушные (боковые) почки. Благодаря этому стебель ветвится.

Ростом в высоту побег обязан верхушечным почкам растения.

Внутреннее строение



Снаружи орган покрыт клетками покровной ткани, которая может быть как живой (кожица), так и мертвой (пробка). Кожица присутствует у молодых растений возрастом не более года. В ней располагаются устьица, благодаря которым происходит процесс газообмена.

Со временем многослойная ткань заменяется на пробку, а устьица — на миниатюрные выпуклости (чечевички). С ростом растения его стебель утолщается. Под пробкой имеется лубяной слой. Благодаря лубяным волокнам побеги гибкие и прочные. Ситовидные трубки луба передают органический раствор от листьев ко всем частям растения.

Под корой между лубом (флоэмой) и древесиной размещается камбий. Его клетки делясь, создают ткань луба и древесины. Годовое кольцо образуется приростом древесины по толщине. Осенью деление клеток прекращается. Весной с образованием листьев деление камбия возобновляется и растение утолщается.

Древесина (ксилема) заложена под камбием. Она заполняет большую часть стебля. Передача воды и питательной жидкости осуществляется от корня к древесине по сосудам и трахеидам. Древесину образуют: сосуды, волокна и живые клетки.

Каждый год из камбия образуется новый слой древесины. Если взглянуть на поперечный срез дерева, то можно разглядеть чередование светлых и темных колец древесины. Это главный признак для определения возраста дерева. Сколько колец — столько лет. На толщину годовых колец оказывают влияние природные условия: рельеф местности, влажность, ветер, пожары и многое другое. Узкое кольцо говорит о засушливом лете, а широкое — о ненастном.

Центральной частью побега является сердцевина, состоящая из рыхлой паренхимной запасающей ткани. Некоторые растения содержат: млечники, смоляные и эфирномасляные ходы.

Клетками сердцевины запасаются питательные вещества, а лубом и древесиной обеспечивается опора побега. Ксилема передает полезные вещества из корней к листьям, а флоэма транспортирует питание, образованное в процессе фотосинтеза от листьев к корню и другим частям растения.

Разнообразие стеблей и их классификация

Стебли в биологии можно квалифицировать по разному, например, по характеру и направлению роста:

1. Прямостоячие — имеющие прямые побеги (кукуруза, пшеница).
2. Ползучие — лежащие на почве в разные стороны от корня (клубника, лапчатка).
3. Вьющиеся — побеги, поднимающиеся благодаря опоре (хмель, вьюнок).
4. Лазающие — имеющие усики или отрастающие от стебля придаточные корни, которые цепляются за опору (горох, плющ, лиана).
5. Укороченные — наличие стебля определяется по листьям. Перед цветением у некоторых растений он оформляется в стрелку (одуванчик, подорожник).

По расположению побеги бывают:

1. Надземными.
2. Подземными — стебель, как составляющая побега, имеется в клубнях, луковицах, корневищах ландыша, крапивы и т. д.;

По степени одеревенения подразделяются на:

• травянистые;
• древесные.

По форме поперечного сечения бывают:

• округлыми;
• сплюснутыми;
• крылатыми;
• бороздчатыми;
• граненными;
• ребристыми.

Видоизменения в процессе роста

Существуют следующие варианты видоизменения побегов:

1. Клубень — подземная часть побега с утолщением верхушки. Питательные вещества формируются в виде крахмальных зерен. К примеру, картофель имеет короткие междоузлия, глазки клубня — это верхушечные и пазушные почки. Картофельная кожура — это по сути кора стебля, а мякоть — древесина. Клубень не зеленого цвета, т. к. в нем отсутствует хлорофилл. Т.е. клубень является подземным стеблем, на который не падает солнечный свет (кольраби, редис, топинамбур, картофель).
2. Клубнелуковица — видоизмененный мясистый стебель, унизанный сухими пленчатыми листьями, выполняющими функцию защиты. Сам побег выполняет функцию вегетативного размножения и накопления питательных веществ (крокусы, гладиолусы).
3. Луковица — преобразованный стебель с чешуйчатыми листьями. Стеблевая часть называется донцем, к ней прикрепляются мясистые листья-чешуи, наружные листья тонкие и сухие. От нижней части донца отходят придаточные корни. Зеленые листья луковичных называются перьями, а цветочные стебли — стрелами (тюльпаны, лук, чеснок).
4. Корневище — преобразованный горизонтальный стебель с узлами и междоузлиями. В узлах формируются придаточные корни, в междоузлиях — почки, дающие развитие надземным побегам и боковым веткам. Корневища запасают питательные вещества (щавель, пырей, ирис).
5. Отпрыск — подземный и надземный преобразованный боковой побег. Формируется из почки около корневой шейки. Главная задача — размножение (смородина, малина).
6. Ус — преобразованный ползучий побег с длинными междоузлиями. Образуется из почек у основания растения в пазухе листа. Растения укореняются при помощи придаточных корней. Функция — размножение (виноград, тыква).

Какие функции выполняют

Побеги бывают травянистыми, чаще однолетними и одревесневающими — многолетними: у деревьев — это стволы, у кустарников — стволики. Стебель выполняет следующие функции:

1. Опорную — соединение всех органов (листьев, корней) в одно целое.
2. Механическую — выводит растение к свету.
3. Запасающую — накопление продуктов обмена: жира, воды, крахмала и т. д..
4. Проводящую.
5. Защитную.
6. Репродуктивную.
7. В качестве органа фотосинтеза.

Расположение листьев на стебле



Лист — боковой орган стебля.

Листья располагаются в определенной последовательности.

1. Очередное листорасположение — если от каждого узла побега отходит только один лист (дуб, яблоня).
2. Если листья на узле расположены друг напротив друга, то это супротивное листорасположение (клен, сирень).
3. Мутовчатое — когда три и более листьев растут на одном узле (олеандр, барбарис).

Лист — важнейший орган, участвующий в фотосинтезе растения. От состояния листвы зависит жизнедеятельность всего растительного организма.

Стебель [растения]

Стебель — осевой орган растения, соединяю­щий все органы воедино.

Стебель выполняет функции опоры, передвижения и запасания веществ. Стебель состоит из коры, древесины и сердцевины. Стебли способны расти в толщину благодаря делению клеток камбия. Стебли могут ветвиться, формируя определенной формы крону и увеличивая листовую поверхность растения.

Функции стебля

Опорная функция

Ствол дерева являет­ся его стеблем. Стебель — это осевая часть побега растения, состоящая из узлов и междоузлий. На нем развиваются ли­стья, почки, цветки и плоды. Таким образом, стебель выпол­няет опорную функцию.

Проводящая функция

Стебель выполняет и проводящую функцию. По стеблю из листьев передвигаются к корням органические вещества, а из корней в листья — вода с растворенными в ней мине­ральными веществами.

Запасающая функция

В стеблях запасаются питательные вещества, иногда — вода (кактусы).

Фотосинтезирующая функция

Часто стебель является фотосинтезирующим органом (у большинства травянистых растений).

Разнообразие стеблей

Стебли бывают длинными и ко­роткими, мясистыми, уплощенными, трубчатыми и т. д. Они могут расти вертикально, наклонно, свисать, стелиться или располагаться в почве. Стебли одних растений прочные и са­мостоятельно удерживают листья и цветки в пространстве. У других растений, например у вьюнка полевого, стебли обвива­ют опору или цепляются за нее (рис. 118). Стебли деревьев и ку­старников многолетние, деревя­нистые. Стебли травянистых рас­тений нежные, гибкие, зеленые, на зиму чаще всего отмирают.

Строение стебля

Внутреннее строение стебля

Рассмотреть строение стебля можно на примере древесного растения. На поперечном спиле дерева даже не­вооруженным глазом можно раз­личить три слоя: кору, древесину и сердцевину (рис. 119).

Молодые стебли снаружи покрыты эпидермисом (кожи­цей) — покровной тканью, которая к осени заменяется пробкой.

Наружный слой коры — пробка, как вы уже знаете, со­стоит из мертвых клеток, заполненных воздухом. Она защи­щает расположенные глубже живые клетки от воздействия факторов внешней среды, излишнего испарения воды, про­никновения микроорганизмов.

Весной в пробке образуются чече­вички — маленькие бугорки с отверсти­ями (рис. 120). Они образованы круп­ными клетками основной ткани с боль­шими межклетниками. Через чечевич­ки осуществляется газообмен. Осенью отверстия чечевичек закупориваются. Чечевички хорошо видны на одревес­невших стеблях (стволах) вишни, бузины, сливы, дуба, черемухи и других рас­тений.

Под пробкой залегают клетки основ­ной ткани. В некоторых из них содер­жатся запасные питательные вещества.

Внутренний слой коры — луб (см. рис. 119). Луб состоит из про­водящей, механической и основной ткани. Проводящая ткань обеспечи­вает передвижение органических ве­ществ из листьев в стебель и в корень (нисходящий ток). Клетки механиче­ской ткани придают коре прочность и гибкость. Клетки основной тка­ни запасают питательные вещества.

Луб особенно хорошо развит в стеблях льна, липы, крапи­вы и некоторых других растений. Из луба льна изготавлива­ют льняное полотно. В старину из луба липы изготавливали обувь — лапти (рис. 121).

К центру от луба находится камбий — слой образователь­ной ткани, обеспечивающий рост стебля в толщину.

Древесина

Под камбием залегает древесина (чем старше стебель, тем толще в нем древесина). По проводящим элементам древеси­ны осуществляется транспорт воды и минеральных веществ из корня в стебель и листья (восходящий ток). На долю дре­весины приходится около 80% всего объема стебля. Древеси­на придает стеблю прочность.

Сердцевина

В центре стебля располагается мягкая сердцевина, в клет­ках которой откладываются в запас питательные вещества.

Рост стебля

Стебель растет в высо­ту за счет деления и роста клеток конуса нарастания верху­шечной почки. Для некоторых растений характерен вставоч­ный рост.

В толщину стебель нарастает за счет деления клеток камбия. Камбий образует к наружной части стебля луб, а к внутренней — древесину. Наибольшей тол­щины достигают стволы деревьев. Деятельность камбия у семен­ных растений носит сезонный характер. В результате образуются хоро­шо различимые годичные кольца (см. рис. 119).

Ветвление стебля

У большинства растений, кроме глав­ного побега, имеются боковые. При развертывании боковых почек образуются боковые побеги — происходит ветвление стебля. Ветвление определяет строение надземной части рас­тения. За счет ветвления на растении увеличивается количе­ство листьев. Материал с сайта http://wiki-med.com

У деревьев главный стебель (ствол) ветвится на некото­рой высоте, образуя крону. Боковые ветви имеют различное направление и интенсивность роста. От их расположения на стволе и в пространстве зависит внешний вид кроны. Обра­зование боковых ветвей можно ускорить, если обрезать вер­хушку главного побега. На этой способности стебля основы­ваются приемы прищипки и обрезки растений. Прищипку проводят у некоторых культурных растений (огурец, тыква). При этом главный стебель, например, огурцов удаляют над третьим листом. Главный стебель перестает расти, но об­разуются многочисленные боковые побеги. Питательные ве­щества, которые направлялись к клеткам конуса нарастания главного побега, теперь поступают в боковые побеги и расхо­дуются на образование и рост цветков и плодов. Пасынкова­ние томатов (удаление боковых побегов), наоборот, направле­но на развитие сильного главного побега.

Обрезая деревья в парках, скверах, садах, им придают различную форму. Ветви в зеленой изгороди подрезают на одном уровне, чтобы вызвать усиленное ветвление. Много­кратная обрезка способствует образованию большого числа боковых побегов и, как следствие, формированию плотных кустов определенной формы или забавных фигур (рис. 122).

Строение стебля

Урок 24. Биология 6 класс





В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности







Конспект урока “Строение стебля”

Стебель — осевой орган растения, который несёт на себе листья, цветки и плоды.

Стебель выполняет следующие функции:

· обеспечивает передвижение веществ по растению и связь всех органов растения;

· в нём откладываются запасные питательные вещества;

· несёт листья, цветки и плоды;

· зелёные клетки кожицы участвуют в фотосинтезе;

· является одним из органов вегетативного размножения.

Выделяют два основных типа стеблей: травянистые и деревянистые.

Травянистые стебли существуют обычно один се­зон. Это нежные гибкие стебли трав и молодые побеги древесных пород. У травянистых пород клетки не одревесневают, механические ткани развиты достаточно слабо.

Деревянистые стебли приобретают твердость благодаря отложению в оболочке их клеток особого вещества — лигнина. Одревеснение происходит у стеблей деревьев и кустарников, начиная со второй по­ловины лета первого года их жизни. Имеют хорошо развитые механические ткани.



Если разрезать стебель поперёк, то мы увидим, что на поперечном срезе стебель в очертании чаще всего округлый, с гладким или ребристым краем. Но может быть и другая форма: трёхгранная (у осоки), четырёхгранная (у крапивы), многогранная (у многих кактусов), сплющенная или плоская (у опунций), крылатая (у душистого горошка). Стебель злаков внутри полый и называется соломина.



Существует несколько типов стеблей в зависимости от направления роста: прямостоячие, вьющиеся, лазающие и ползучие.

У большинства растений стебли прямостоячие, они растут вертикально вверх.

Прямостоячие стебли имеются у многих древесных и травянистых растений (у них рост побегов обычно направлен вверх, к солнцу). Они имеют хорошо развитую механическую ткань, они могут быть одревесневшими (у берёзы и яблони) или травянистыми (у подсолнечника и кукурузы).

Вьющиеся стебли, поднимаясь вверх, обвивают опо­ру (у вьюнка полевого, хмеля).

Лазящие или цепляющиеся стебли поднимаются вверх, цепляясь за опору усиками (у винограда и гороха) или придаточными корнями, отрастающими от стебля (у плюща).

Ползучие стебли стелются по земле и могут укоре­няться в узлах (у земляники, живучки ползучей).

У вьющихся, лазящих и ползучих стеблей механическая ткань плохо развита.



Рост стебля в длину, или верхушечный рост, происходит за счёт образовательной ткани конуса нарастания стебля. Его клетки делятся и растут. За счёт этого побег увеличивается в размерах.

У злаков стебель растёт за счёт образовательной ткани, которая находится в узлах. Благодаря делению и росту клеток этой ткани одновременно происходит удлинение многих междоузлий. Такой рост называется вставочным. При вставочном росте стебель растёт быстрее, чем при верхушечном. Так, у бамбука стебли за сутки могут вырастать на 1 м.



Строение стебля разберем на примере липы. На поперечном срезе молодой ветки липы различают следующие уча­стки: кору, камбий, древесину и сердцевину. Кора — самый наружный слой. Под корой располагается древесина. Граница коры и древесины проходит по камбию. И, наконец, в центре стебля находится сердцевина.



Изучение поперечного среза стебля под микроскопом даёт возможность узнать его строение более детально.

Молодые (однолетние) ветки липы снаружи покрыты ко­жицей, которая затем замещается пробкой, состоящей из мёртвых клеток, заполненных воздухом. Кожица и пробка — покровные ткани, которые выполняют защитную функцию. Пробка появляется уже на первом году жизни побега. С возрастом толщина пробкового слоя увеличивается. Особенно мощная пробка развивается на стволе пробкового дуба. Её используют для разных хозяйственных нужд.

В кожице стебля, как и в кожице листа, имеются устьица, через которые происходит газообмен. В пробке развиваются чечевички — маленькие бугорки с отверс­тиями, хорошо заметные снаружи. Чечевички образованы крупными клетками основной ткани с большими межклетниками. Через них осуществляется газообмен.



Под кожицей находятся клетки коры, которые могут содержать хлорофилл, — это основная ткань. Внутренний слой коры называют лубом.

В его состав входят клетки проводящей и механической тканей (а именно ситовидные трубки, лубяные волокна) и группы клеток основной ткани.

Ситовидные трубки — это вертикальный ряд вы­тянутых живых клеток, у которых поперечные стенки пронизаны отверстиями (как у сита), ядра в этих клет­ках разрушились, а цитоплазма прилегает к оболочке. Это проводящая ткань луба, по которой перемещаются растворы органических веществ.

Лубяные волокна, вытянутые клетки с разрушен­ным содержимым и одревесневшими стенками, пред­ставляют механическую ткань стебля. Из лубяных волокон льна изготавливают льняное полотно, а из лубя­ных волокон липы — мочало и рогожу.

Плотный, самый широкий слой – древесина – основная часть стебля. Как и луб, состоит из разных клеток разной формы и величины: сосудов проводящей ткани, древесинных волокон механической ткани и клеток основной ткани.

Все слои клеток древесины, образовавшиеся весной, летом и осенью, составляют годичное кольцо прироста.



Мелкие осенние клетки отличаются от крупных ве­сенних клеток древесины следующего года, находящих­ся рядом с ними. Поэтому граница между соседними го­дичными кольцами на поперечном срезе древесины у многих деревьев хорошо заметна. Подсчитав с помощью лупы число годичных колец, можно определить возраст спиленного дерева или срезанной ветки.

По толщине годичных колец можно узнать, в каких условиях росло дерево в разные годы жизни. Узкие го­дичные кольца свидетельствуют о недостатке влаги, о за­тенении дерева и о его плохом питании. Как правило, с южной стороны годичные кольца на спиле ствола дерева шире, чем с северной.

По годичным кольцам удалось установить, что наиболее долговечными деревом можно считать баобаб, в Африке найдены экземпляры, возраст которых около 6 тыс. лет.



Между корой и древесиной располагается камбий. Он со­стоит из узких длинных клеток образовательной ткани с тонкими оболочками.

Весной и летом камбий энергично делится, и в ре­зультате в сторону коры откладываются новые клетки луба, а в сторону древесины — новые клетки древесины. Происходит рост стебля в толщину.

В центре стебля находится более рыхлый слой — сердцевина, в которой откладываются запасы питатель­ных веществ. Сердцевина состоит из крупных клеток основной ткани с тонкими оболочками. У некоторых растений между клетками находятся большие межклеточные про­странства. Такая сердцевина очень рыхлая.

От сердцевины в радиальном направлении через дре­весину и луб проходят сердцевинные лучи. Они состоят из клеток основной ткани и выполняют запасающую и проводящую функции.

Видоизмененный стебель: определение, классификация, строение и функции стеблей

Определение видоизмененного стебля и классификация стеблей

Что такое видоизмененный стебель

Видоизмененный стебель — определенный орган растения, который выполняет функцию накапливания питательных веществ, а также принимает участие в распространении и размножении растения.

Видоизменение стебля по своему строению ничем не отличается от обычного строения стебля — за одним исключением: все примеры видоизмененных побегов растут над землей горизонтально. Главная функция стебля в этом случае — накопление питательных веществ.

Классификация стеблей

Есть как минимум 4 варианта классификации стеблей. Кратко их назовем.

Виды стеблей по расположению:

• надземные;
• подземные.

Виды стеблей по степени одеревенения:

• травянистые;
• древесные.

Виды стеблей по направлению и характеру роста:

• стелящиеся;
• вьющиеся;
• восходящие;
• прямостоячие;
• цепкие;
• ползущие.

Виды стеблей по форме поперечного сечения:

• граненные;
• крылатые;
• округлые;
• ребристые;
• сплюснутые;
• бороздчатые.

Строение и функции видоизменений стеблей

Основных видоизменений стеблей шесть. Это:

1. Клубень.
2. Клубнелуковица.
3. Ус.
4. Луковица.
5. Отпрыск.
6. Корневище.

Остановимся на каждом видоизменении и функции стебля подробнее. Затем посмотрим на видоизменения побегов в таблице.

Особенности клубня

Клубнем называют столон подземного побега, который имеет верхушечное утолщение. Накопление питательных веществ происходит в виде крахмальных зерен. К примеру, у клубня картофеля междоузлия очень укорочены. Глазками у него выступают пазушные и верхушечные почки.

Клубень — это стебель: чтобы в этом убедиться, достаточно разрезать его пополам и обнаружить на срезе кольца, что является характерной приметой стебля.

Пробка коры выступает в качестве кожицы клубня. Отсутствие зеленого цвета в клубне объясняется тем, что он не имеет хлорофилла: находясь под землей, он лишен солнечного света, необходимого для фотосинтеза.

Клубнелуковица

Клубнелуковица представляет собой видоизмененный стебель строение и функция которого — вегетативное размножение и запас питательных веществ (за это отвечает мясистая часть стебля).

Стебель покрывают сухие пленчатые листья, которые выполняют защитную функцию.

Ус является ползучим видоизмененным стеблем, отличающийся длинными междоузлиями. Ус появляется из почек в основании растения в пазухе листьев. Стебли характеризуются чешуевидными листиками и придаточными корнями, которые необходимы для укоренения.

Новое растение появляется из боковых почек.

Усы нужны растению для размножения.

Луковица

Под луковицей понимают видоизмененный стебель с чешуйчатыми листьями. При этом, они есть и внутренние (мясистые), и внешние (сухие, окутывающие мясистые). У черепитчатой луковицы узкие чешуи не имеют сухих оболочек и не располагаются внахлест.

Донце — стеблевая часть луковицы: к нему крепятся сочные листья-чешуи. Чешуи луковицы, находящиеся снаружи, кожистые и сухие. Нижняя часть донца служит основой для придаточных корней.

Зеленые листья луковичного растения — это перья, а цветочные стебли — стрелы.

Отпрыск

Отпрыском называют подземный или надземный видоизмененный боковой побег. Его образование происходит в области корневой шейки — из почки. Отпрыски делятся на разные варианты исходя из положения на основном стебле. Бывают волчки, отростки и корневые отпрыски.

Отпрыски растут отдельно от материнского растения и выполняют одну главную функцию — размножения.

Корневище

Особенность этого видоизмененного побега в том, что имеет узлы и междоузлия и отличается горизонтальным ростом. А еще у него нет корневого чехлика, в отличие от корня. Придаточные корни формируются в узлах корневища. В междоузлиях находятся боковые пазушные и верхушечные почки: с их помощью формируются боковые ответвления и надземные побеги.

Корневище выполняет одну важную функцию: запасают питательные вещества.

Ниже представлены все видоизмененные побеги в таблице.